Ardito Batista, Matías J. (2013) Estudio de dispositivos almacenadores de hidrógeno con la técnica de neutrografía. / Study of hydrogen storage devices using neutrography. Proyecto Integrador Ingeniería Nuclear, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
Se diseñó y construyó un dispositivo almacenador de hidrógeno en base a un material formador de hidruros, con el objetivo principal ser utilizado como herramienta para el análisis de los procesos de hidruración y deshidruración de estos materiales mediante la técnica de neutrografía. Para decidir los parámetros de diseño, se desarrolló un programa propio que permite simular una imagen de neutrografía con dicho dispositivo en distintas condiciones de carga de hidrógeno. El diseño de detalle se realizó sobre la base de modelos mecánicos, tomando como referencia la norma ASME para recipientes presurizados. El dispositivo está diseñado para trabajar hasta 6 bar de presión y 100°C de temperatura, y fue probado hasta 20 bar de presión sin presentar deformaciones ni fallas en su integridad estructural. Puede almacenar 2.6 g de hidrógeno, que equivalen al 1.3% en peso del material formador de hidruros utilizado (LaNi_5). Se realizó una experiencia de deshidruración in-situ en la facilidad de neutrografía del reactor experimental RA-6. Las imágenes obtenidas permitieron determinar la distribución del material hidrurado y diferenciarlo del deshidrurado con buen contraste. Durante el proceso de liberación de hidrógeno se observó la formación de un frente de deshidruración y, a partir de las imágenes obtenidas, se pudo medir la velocidad de avance de ese frente. En trabajos futuros se pretende utilizar el dispositivo para validar experimentalmente modelos teóricos que describen el comportamiento del proceso de deshidruración en almacenadores de hidrógeno extensos, así como extender estos estudios a otros materiales formadores de hidruros, a variaciones de conductividad térmica de estos materiales, y al efecto de la potencia suministrada.
Resumen en inglés
A hydrogen storage device was designed and constructed based on hydride forming materials, in order to be used as a tool for the analysis of the hydriding and dehydriding processes of these materials using the neutrography technique. In order to decide the design parameters, a program was developed that allows simulating a neutrography image of this device with different conditions of hydrogen load. The detail design was made on the base of mechanical models, taking as reference the ASME norms for pressurized containers. The device is designed to work up to 6 bar of pressure and 100°C of temperature, and was tested up to 20 bar of pressure without displaying any deformations or failures in its structural integrity. It can store 2.6 g of hydrogen that is equivalent to 1.3% in weight of the hydride forming material used (LaNi_5). An in-situ dehydriding experience was performed at the RA-6 experimental reactor’s neutrography facility. The images obtained allowed to determine the distribution of the hydride material and differentiate it from the dehydrided one with good contrast. During the process of hydrogen liberation the formation of a dehydriding front was observed and, from the obtained images, the speed of advance of that front was measured. The constructed device could be used in the future to experimentally validate theoretical models that describe the behavior of the dehydriding process in large hydrogen storage devices, as well as to extend these studies to other hydride forming material, variations of thermal conductivity of these materials, and variations of the power supply.
| Tipo de objeto: | Tesis (Proyecto Integrador Ingeniería Nuclear) |
|---|---|
| Palabras Clave: | Neutron radiography; Neutrografía; Hydrogen; Hidrógeno; Hydrogen storage; Almacenamiento de hidrógeno; Hydridation; Hidruración; Hydrides; Hidruros; Memory devices; Memorias |
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| Materias: | Física |
| Divisiones: | Aplicaciones de la energía nuclear > Tecnología de materiales y dispositivos > Fisicoquímica de materiales |
| Código ID: | 413 |
| Depositado Por: | Marisa G. Velazco Aldao |
| Depositado En: | 11 Dic 2013 15:01 |
| Última Modificación: | 11 Dic 2013 15:01 |
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